µ = 32 g/mol = 0,032 kg/mol erisoojusel. Aine moolsoojus CV on arvuliselt võrdne cV = ? soojushulgaga, mis on vajalik ühe mooli aine temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. Aine erisoojus cV on aga arvuliselt võrdne soojushulgaga, mis on vajalik ühe kilogrammi aine temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. Nendest kahest definitsioonist järeldub, et teades aine moolsoojust ja ühe mooli massi µ , saame arvutada aine erisoojuse CV cV = . µ Antud ülesandes on seega vaja teada hapniku ( O2 ) molaarmassi, mille me juba lisasime algandmetesse. Arvutamine annab 20,1 cV = ( ) J/kg·K = 650 J/kg·K. 0,032 Vastus: hapniku erisoojus jääval ruumalal on 650 J / kg K . NB! Aine moolsoojust kasutatakse üsna palju, seetõttu on seose teadmine erisoojuse ja moolsoojuse vahel vajalik.
Isobaariline:p=const A=v1v2dV=p(V2-V1) Adiabaatiline: soojusvahetust süsteemide vahel ei toimu Q=0 A=v1v2 cV- dV=c1(V2-+1-V1-+1) 5.Soojusmahtuvused CV, CP Keha soojusmahtuvus on soojushulk mis on vaja selle keha temp tõstmiseks 1° võrra. Gaaside soojusmahtuvus sõltub termodünaamilisest protsessist. Isohoorilisel protsessil (konstantsel ruumalal) kulub temperatuuri tõstmiseks vähem energiat, kui konstantse rõhu, seega muutuva ruumala korral. Seetõttu eristatakse kaht moolsoojust: Q=cmT c=dQ/dT a)Isohoorilisel protsessil on ruumala jääv, seega töö A=0 Cv=dQ/dT=dU/dT=(i/2)*R (Kus dU=(i/2)*R*dT) SEE ON SOOJUSHULK, MIS KULUB 1 MOOLI GAASI SOOJENDAMISEKS 1K VÕRRA JÄÄVAL RUUMALAL. Ehk moolsoojus jääval ruumalal ehk isohooriline molaarsoojus. b)Isobaarilisel protsessil on rõhk jääv. dA=pdV
Eksotermiline protsess – protsess, milles energia liigub süsteemist keskkonda. Kui energia neeldub süsteemis, on tegu endotermilise protsessiga. Soojusmahtuvus (C) – sama soojushulga saamisel muutub eri ainete temperatuur erineval määral, iseloomustab seda määra: suuremal kehal on suurem soojusmahtuvus C = q/T Konkreetset ainet iseloomustab erisoojusmahtuvus e erisoojus: Cs = C/m, m on keha mass Võidakse kasutada ka molaarset soojusmahtuvust e moolsoojust: Cm = C/n, n on moolid Soojushulga mõõtmine. Kui on teada aine eri- või moolsoojus, saab temperatuuri muutusest arvutada kehale antud soojushulga: q = CT q = mCsT q = nCmT Soojushulka mõõdetakse kalorimeetriga. Termodünaamika I seadus. Isoleeritud süsteemi siseenergia on konstante (energia jäävuse seadus). Kui süsteem vahetab ümbrusega energiat töö ja soojuse kujul, siis vastab siseenergia muut nende kahe summale: U = q + w
20) z mol⋅K Aine erisoojuseks nimetatakse soojushulka, mis on vajalik aine massiühiku temperatuuri tõstmiseks 1 kraadi võrra. C C keha J c= = . (2.21) M m K⋅kg Gaasi soojusmahtuvus sõltub sellest, millise protsessi käigus gaasi soojendatakse. Edaspidi, antud peatükis vaatleme ideaalse gaasi soojusmahtuvusi ning moolsoojusi. Uurime lähemalt moolsoojust jääva ruumala ning jääva rõhu korral. A Moolsoojus jääva ruumala korral Olgu meil tegemist ideaalse gaasiga ning aine hulk z = 1 mool. Leiame siis ideaalse gaasi moolsoojuse jääva ruumala korral CV. Lähtume termodünaamika I seadusest: dQ≡ Q=dU dA. (2.22) Kuivõrd gaasi töö (väga väike töö) lõpmata väikesel paisumisel d A= p⋅dV ning et V=const, siis dV = 0
Q mcT2 T1 , kus c oli selle aine erisoojus. Neid kahte valemit omavahel võrreldes saame ideaalse gaasi erisoojuse jaoks isohoorilises protsessis avaldise iR cV . (9.20) 2 Aine erisoojuseks nimetatakse soojushulka, kulub ühe kilogrammi aine temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. Termodünaamikas puhul vaadeldakse peale erisoojuse eraldi veel moolsoojust. Aine moolsoojuseks nimetatakse soojushulka, mis kulub ühe mooli aine temperatuuri tõstmiseks ühe kraadi võrra. Ideaalse gaasi isohoorilise moolsoojuse valemi tuletamiseks vaatame valemit (9.19) ja arvestame, et kui gaasi hulk on üks mool, siis m / 1mol ning järelikult avaldub isohooriline moolsoojus iR CV . (9.21) 2